DE1026381B - Breitbandabstimmvorrichtung mit einem verstellbaren kapazitiven Abstimmglied - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstimmvorrichtung, die äußerst weite Frequenzbereiche im UKW- und Dezimeterwellenbereich ohne Bandumschaltung zu überdecken vermag.

Erfindungsgemäß ist eine Breitbandabstimmvorrichtung mit einem relativ zu einem Selbstinduktionselement verstellbaren kapazitiven Abstimmglied, dessen Verstellung eine Änderung der wirksamen Selbstinduktion des Selbstinduktionselementes bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmglied and die Selbstinduktionsspule, vorzugsweise konzentrisch, in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei für einen (hochfrequenteren.) Teil der Bewegungsbahn des Abstimmgliedes dasselbe mit dem Gehäuse einen Hohlraumresonator bildet, während für den anderen (niederfrequenteren) Teil der Bewegungsbahn die Abstimmung in. erster Linie durch, die Änderung der wirksamen. Induktivität der Spule stattfindet.

Diese Abstimmvorrichtung gestattet eine Abstimmung über einen äußerst weiten Frequenzbereich, etwa die üblichen Fernsehfrequenzen zwischen 54 und 890 Megahertz, und weist einen, äußerst hohen Gütefaktor an dem oberen Ende des Frequenzbereiches auf, wobei der Übergang von der Spulenresonanz zur Hohlraumresonanz selbsttätig, stetig und ohne Bandtim schaltung vor sich geht.

Ferner können die Eingangs- und Ausgangsklemmen tingeerdet sein, so daß die Abstimmvorrichtung besonders gut zur Verwendung in Oszillatorkreisen Gd. dgl. geeignet ist.

Es ist eine Breitbandabstimmvorrichtung bekannt, bei der ein Kapazitätsabstimmglied derart längs einer Spule bewegbar ist, daß im oberen Frequenzbereich der wirksame Teil der Abstimm vorrichtung eine Lecherleitung bildet, während in den übrigen Abstimmlagen der Blindwiderstand im wesentlichen durch konzentrierte Induktivitäten hervorgerufen wird.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abstimmvorrichtung nach, der Erfindung, und zwar im Längsschnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 2,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Abstimmvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig.l,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Spule aus der Abstimmvorrichtung nach Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 5 ein. Schaltschema eines Überlagerungsempfängers mit zwei Abstimmvorrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Art,

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ab-Breitbandabstimmvorrichtung mit einem
verstellbaren kapazitiven Abstimmglied

Anmelder:

Aladdin Industries, Incorporated,
Nashville, Tenn. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 21. Juni 1954

Harold T. Lyman jun., Milford, Conn,,

und Francis Mason, Westport, Conn. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

stimmvorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 7,

Fig. 7 und 8 Querschnitte nach den Linien 7-7 und 8-8 in Fig. 6 und

Fig. 9 einen Querschnitt durch die Spule aus der Abstimmvorrichtung nach Fig. 6 in einem größeren Maßstab.

Die in Fig. 1 dargestellte Abstimmvorrichtung 1 für Hochfrequenz überdeckt einen äußerst weiten Frequenzbereich, etwa von 54 bis 890' Megahertz.

Zur Abstimmung auf - den oberen Teil ihres Frequenzbereiches ist die Abstimmvorrichtung mit einem länglichen, leitenden" metallischen Gehäuse 2 versehen, das als mehrfach zusammenhängender Hohlraumresonator für eine Viertelwellenresonanz bei Frequenzen zwischen 470; und 890 Megahertz (Dezimeterwellen) wirksam ist. Das dargestellte Gehäuse 2 ist an den, entgegengesetzten Enden mit Stirnwänden 3

und 4 versehen. :

Ein leitender Dorn 5 ist .axial in dem als Resonator wirkenden Gehäuse 2 angebracht, derart, daß er in hochfrequenzmäßiger Verbindung mit der Stirnwand 3, etwa durch unmittelbare leitende Anlage, steht.

Um Resonanz bei verhältnismäßig niedrigen Frequenzen (im UKW-Bereich) herzustellen, ist im Innern des Gehäuses 2 eine Spule 6 gleichachsig mit dem Dorn 5 angeordnet. Bei der dargestellten Spule ist der eine Endabschnitt ,7 derselben unmittelbar mit

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dem äußeren Ende d:es Doms 5 verbunden. Sowohl der Dorn 5 als auch die Spule 6' können aus Metall bestehen, das auf einem isolierenden rohrförmigen Träger 8 (Fig. 3 und 4) niedergeschlagen oder in anderer Weise ausgebildet ist. Eine dünne Schicht 9 eines verlustarmen dielektrischen Stoffes kann über der Spule 6 und dem Dorn 5 aufgebracht sein, um diese Teile zu isolieren und zu. schützen.

Die Abstimm vorrichtung 1 wird mittels eines

gekoppelt, und der innen verengte Abschnitt 11 der Hülse ist kapazitiv mit dem rechten Ende der Spule 6 gekoppelt. Dementsprechend ist die ganze Spule 6 wirksam zwischen dem Ring 16 und dem Gehäuse 2 eingeschaltet. Die Resonanz entsteht durch die Induktivität der Spule und durch die Kapazitäten zwischen, der Hülse 10' und der Spule 6 und zwischen der Hülse 10 und dem Ring 16 in A^erbindung mit der Kapazität zwischen, dem Ring 16 und dem Gehäuse 2 sowie den

länglichenAbstimmgliedes 10abgestimmt, daszwischen io anderen, verteilten und Schaltungskapazitäten.

der Spule 6 und dem Gehäuse 2 relativ bewegbar an- Durch Bewegung der Hülse 10 nadi links wird ein

geordnet ist und das in der Darstellung als längliche Hülse 10 ausgebildet ist, die teleskopisch über die Spule 6 und den Dorn 5 greifen kann, derart, daß

fortschreitendes Umschließen der Spule 6 durch die Hülse und eine Verkürzung desjenigen Teils der Spule, der wirksam zwischen dem Ring 16 und dein

diese Teile von der Hülse umschlossen werden können. 15 Gehäuse 2 eingeschaltet ist, bewirkt. Der Teil der Die dargestellte Hülse 10- gleitet an. ihrem linken Spule 6, der von der Hülse 10 umschlossen ist, ist

Endabschnitt 11 in einen ziemlich, engen Gleitsitz über die Spule 6 und den Dorn, 5.

Bei einem Teil des Abstimmbereich.es der Abstimmeines Ringes 12j der in einer oder um eine axiale Öffnung 13 in der Stirnwand 4 dies Gehäuses 2 angebracht ist, und zwar in unmittelbarer leitender Anlage an der Stirnwand 4.

Zwischen der Hülse 10¹ und dem Ring 12 ist eine Isolierung in Form eines Überzuges auf einem verstärkten Teil 14 vorgesehen, um einen kapazitiven Energieübergang zwischen dem Ring 12 und der Hülse

wirksam kurzgeschlossen oder wenigstens stark belastet und ist von dem Teil der Spule zwischen, der Hülse und dem Gehäuse 2 abgekoppelt. Auf diese vorrichtung erfolgt der Energieübergang zu und von 20 Weise wird durch die Hülse IO¹ weitgehend jede nachder Hülse 10 mittels eines Kopplungsgliedes in. Form teilige Wirkung auf das Arbeiten der Abstimmvorrichtung infolge von Nebenresonanzen in dem abgeschalteten Teil der Spule 6 verhindert. Die Resonanzfrequenz der Abstimmvonichtung nimmt stetig zu in 25 dem Maße, wie die Hülse 10 die Spule 6- umschließt. Eine fortgesetzte Bewegung der Hülse 10^; nach links führt unter Umständen zu einer vollständigen Umschließung der Spule 6. Wenn die Spule so unwirksam gemacht ist, ist das Gehäuse 2 resonanzfähig 10 zu bewirken, wenn die Hülse nach links bewegt 30 als ein mehrfach zusammenhängender Viertelwellenwird. Der Ring 12 dient somit der Kopplung der resonanzhohlraum, der durch die wirksame Kapazität Hülse 10 mit der Stirnwand 4 des Hohlraumes an dem zwischen den Stirnwänden 3 und 4 auf Grund, des oberen Ende des Abstimmbereiches der Abstimmvor- Einflusses des Ringes 12., der Hülse 10· und des Doms 5 richtung 1. belastet ist. In Wirklichkeit beginnt das Gehäuse 2 die

Um einen Energieübergang zur Hülse IO¹ bei ver- 35 Eigenschaften eines Hohlraumresonators anzunehmen, hältnismäßig niedrigen Frequenzen vorzusehen, ist bevor die Spule 6 ganz eingeschlossen ist, so· daß ein neben der Hülse 10' und im Abstand von dem Kupp- allmählicher Übergang¹ von der Spulenresonanz zur lungsring 12 ein zweites Energieübertragungsglied Hohlraumresonanz stattfindet.

angeordnet, das in diesem Fall die Form einer läng- Wenn die Hülse 10 sich dem Punkt nähert, in dem

liehen Kopplungshülse 16 hat, die außerhalb des 40 sie die Spule 6 vollständig umschließt, geht der verGehäuses 2 im Abstand von dem Ring 12 und in, der stärkte Abschnitt 14 der Hülse 10 von dem Kopplungs-Achsrichtung mit diesem fluchtend durch ein Isolier- ring 16 zu dem Kopplungsring 12 über. Wenn die rohr 17 gehalten wird, das auf dam¹ Ring 12 angebracht Hülse 10 den Punkt erreicht, in dem sie die Spule 6 ist. In dem rechten Teil des Bewegungsbereiches der ganz umschließt, ist der erweiterte Abschnitt 14 ganz Hülse 10 bewegt sich ihr verstärkter Abschnitt 14 im 45 in den: Ring 12 eingedrungen. Durch Weiterbewegung Innern der Kopplungshülse 16 und ist so kapazitiv der Hülse 10 nach: links wird der erweiterte Abschnitt mit derselben gekoppelt. 14 aus dem Ring 12 herausgezogen, so daß die Kapa-

Die Hülse 10 kann längs· der Spule 6 und des zität zwischen dam; Ring und der Hülse 10' abnimmt. Doms 5 mittels eines Nockens bzw. einer Nocken,- Infolgedessen wird die kapazitive Belastung zwischen scheibe 18 bewegt werden, die auf einer drehbaren 50 den Stirnwänden. 3 und 4 des Hohlraumes 2 ver-Regelwelle 19 angebracht ist. Ein biegsamer Isolier- ringert und die Resonanzfrequenz des Hohlraumes

stab 20 verbindet die Hülse 10 mit einem Drehzapfen an. einem Nocken folgearm 22, der eine Rolle 23 trägt, die durch eine gespannte Feder 24 gegen die Nockenscheibe 18 gedrückt wird.

An dem rechten Ende der Abstimmhülse 10 kann ein Isolierrohr 25 angebracht sein, derart, daß es in dem Ring 16 gleiten und die Hülse führen kann, wenn diese sich, an dem linken Ende ihres Bewegungsentsprechend erhöht. Es ist zu beachten, daß die
Kapazität zwischen dem Ring 12 und der Hülse 10
und dem Dorn 5 liegt. Dementsprechend nimmt die
kapazitive Belastung des Hohlraumes ab, wenn: die
Kapazität zwischen dem Ring 12 und der Hülse 10
verringert wird, selbst wenn die Kapazität zwischen
dem Dorn 5 und der Hülse 10 gleichzeitig dadurch
um ein gewisses- Maß erhöht werden mag, daß der

bereiches befindet. Der biegsame Stab 20 kann an 60 Dona 5 fortschreitend eingeschlossen wird. Am oberen einer Scheibe 26 befestigt sein, die im Innern des der Ende des von¹ der Abstimmvorrichtung überdeckten Führung dienenden Isolierrohres 25 angebracht ist.
Fluchtende Längsschlitze 26 a, 26 b und 26 c dienen

dem Durchtritt des. Armes 22 und gestatten seine freie

Frequenzbereiches ist der erweiterte Abschnitt 14 der Hülse 10 ganz aus dem Ring 12 herausgezogen und befindet sich die Hülse 10 ganz in. dem Gehäuse des Bewegung zwischen den beiden Stellungen, die in 65 Hohlraumrasonators.

Fig. 1 voll ausgezogen, und, gestrichelt dargestellt sind. Bei vergleichsweise niedrigen Frequenzen kann

Wenn die Hülse 10 und der Arm 22 sich in der in Energie zu· der und von der Abstimmvorrichtung 1 Fig. 1 voll ausgezogenen Stellung befindet, ist der durch Anschluß einer Leitung 27 an den Eniergier verstärkte Abschnitt 14 der Hülse 10 kapazitiv mit übertragungsring 16 übertragen, werden. Die Leitung dem der Energieübertragung dienenden Ring 16 70 27 führt zu einer Klemme 28., die als Eingangsklemme

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tür ein Fernsehband von sehr hoher Frequenz dienen Ring 16 selbsttätig von dem Kreis entfernt und

kann. werden die Koppelschleifen 29 und 32 selbsttätig zur

Bei höheren. Frequenzen, etwa denen eines Fernseh- Wirkung gebracht.

bandes von ultrahoher Frequenz, kann die Energie- Die Abstimmvorrichtung 1 kann in verschiedenen übertragung zu, der Abstimmvorrichtung 1 mittels 5 Arten von Kreisen bzw. Schaltungen verwendet einer Eingangskoppelschleife 29 erfolgen, die in dem werden, bei denen eine Abstimmung gewünscht wird. Gehäuse 2 des Resonators angeordnet ist. Die Schleife Als Beispiel zeigt Fig. 5 ein Gerät 36, das einen Überkann mit Eingangsklemmen 30 und 31 für ultrahohe lagerungsempfänger darstellt und zwei derartige Frequenzen verbunden sein. Größe und Lage der Abstimmvorrichtungen enthält, die zur Unterschei-Schleife 29 können so verändert werden, daß irgend- io dung mit 1 α und 1 b bezeichnet sind, wobei die Abeine gewünschte Impedanz zwischen den Klemmen 30¹ stimmvorrichtung la mit der Abstimmvorrichtung 1 und 31 vorgesehen, wird und außerdem der Kopplungs- übereinstimmt und die Abstimmvorrichtung 1 b etwas grad des Eingangskreises mit dem Hohlraumresonator abgeändert ist Das Gerät 36 weist eine Hochfrequenzgeändert wird, wodurch die Frequenzbandbreite der verstärkerstufe 37 auf, die eine Triode 38 in Gitterübertragenen Energie geregelt wird. 15 basisschaltung enthält, die eine Kathode 39, eine Bei ultrahohen Frequenzen kann die Energieabgabe Kathodenheizung 40, eine Anode 41 und ein Gitter 42 durch die Abstimmvorrichtung 1 her mittels einer besitzt, das durch eine Leitung 43 mit Erde verbunden Ausgangskoppelschleife 32 erfolgen, die an dem einen ist. Die Ausgangsklemme 33 der Abstimmvorrichtung Ende mit einer Ausgangsklemme 33' verbunden ist, 1 α ist unmittelbar mit der Kathode 39 verbunden, während das andere Ende mittels: eines Durchfüh- 20 Eine aperiodische Drossel 44 und ein. Widerstand 45 rungskondensators 34 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt sind in Reihe zwischen die Kathode 39 und Erde und mit dem Ring 16 und der Eingangsklemme. 28 geschaltet, wobei der Widerstand 45 durch einen Konmittels einer Leitung 35 verbunden ist. Der Durch- densator 46 nach Erde überbrückt ist. Um eine wirkführungskondenisator 34 verursacht eine, kleine Kapa- same Erdung der Kathode 39 durch den Heizfaden 40 zität zwischen, dem Ende der Koppelischleife 32 und 25 zu verhindern, sind aperiodische Drosseln 47 mit dem dem Gehäuse 2 und kann somit durch, einen kleinen Heizfaden in Reihe geschaltet.

Kondensator ersetzt werden;, der zwischen die Leitung Die Eingangsklemmen. 30 und 31 der Abstimmvor-

35 und das Gehäuse eingeschaltet ist. Bei ultrahohen richtung 1 α können mittels einer Übertragungsleitung

Frequenzen hat der Kondensator 34 eine niedrige 48 mit einer Dezimeterwellenantenne 49 verbunden

Impedanz und erdet somit wirksam die Endableitung 30 sein. Eine besondere Antenne 50 für Ultrakurzwellen

35 der Koppel schleife 32 an. dem Resonatorgehäuse 2. ist in der Darstellung mit entsprechenden Antennen-

Bei diesen Frequenzen bewirkt die Schleife. 32 eine anschlußklernmen 51 und 52 verbunden. Zwei Spulen

Energieabgabe durch, die Abstimmvorrichtung 1. 53 und 54 bilden die Primärwicklungen von dem

Im unteren, Ende des Frequenzbereiches der Ab- Ausgleich und der Impedanzanpassung dienenden

stimmvorrichtung 1 sind die Schleife 29 und die Aus- 35 Transformatoren 55 und 56>, die außerdem Sekundär-

gaugsschileife 32 weitgehend unwirksam für die wicklungen 57 und 58 aufweisen. Das eine Ende der

Energieübertragung zu und von der Spule 6 oder zu- Wicklung 57 ist geerdet, und das andere Ende ist

mindest ungeeignete Mittel für die Energieübertra- unmittelbar mit der Eingangsklemme 28 für UKW

gung. Bei diesen tieferen Frequenzen wird Energie der Abstimmvorrichtung la verbunden. Im Fall der

durch die Leitung 27 von der Eingangsklemme 28, für 40 Sekundärwicklung 58 ist gleichfalls ein Ende geerdet.

UKW-Frequenzen dem Ring 17 und von da der Hülse Ein Ausgleichskondensator 59 verbindet das andere

10 und. der Spule. 6 zugeführt. Energie wird vom Ende der Wicklung 58 mit Erde. Eine Spule 60· und

Ring 16 der Ausgangskiemime 33 mittels der Koppel- ein verstellbarer Kondensator 61 sind in Reihe

schleife 32 zugeführt, die nur als eine Verlängerung zwischen jede der Klemmen 51 und 52 und Erde

der Leitung 35 wirkt. In. dem unteren, den, UKW- 45 gelegt, um als Reihenresonanz-Sperrkreis zu dienen.

Frequenzen entsprechenden Ende des Frequenz- Der Überlagerungsempfänger 36 enthält eine Misch-

bereiches hat der Kondensator eine verhältnismäßig stufe 62, in, der sich die Abstimmvorrichtung 1 b

hohe Impedanz und ist daher ungeeignet, die Leitung befindet. Die Energieübertragung von der Hochfre-

35 nach Erde oder Masse zu überbrücken. Die Ab- quenzverstärkerstuf e 37 zu der Abstimmvorrichtung 1 b

Stimmwirkung in dem Bereich der UKW-Frequenzen 50 erfolgt mittels, einer zusätzlichen Abstimmvorrichtung

geht zurück auf die Parallelresonanz der Impedanz 63, die eine Spule 64 aufweist, welche axial in einer

des unbedeckten Teils, der Spule 6 und des Dorns 5 Hülse 65 angebracht ist und mittels eines Kolbens 68

mit der Kapazität des Kondensators 34 und des an die abgestimmt werden kann. Der Kolben besteht aus

Klemme 28 angeschlossenen äußeren Kreises. einer Lochscheibe 71 und Ringen 69 und 70.

Für den höheren Frequenzabschnitt des Abstimm- 55 Durch den Kolben. 68 wird der Teil der Spule 64

bereiches wird die Hülse 10 aus dem Kupplungsring in. der Hülse 69 wirksam: geerdet, so daß nur der Teil

16 herausgezogen mit dem Ergebnis, daß der Ring 16 der Spule 64 zwischen der Hülse 69 und der Anode

wirksam von der Abstimmvorrichtung abgeschaltet 41 in. dem Ausgangskreis der Verstärkerröhre 38 zur

wird, während er außerdem durch den Kondensator 34 Wirkung gelangt,

wirksam geerdet wird. 60 Für die Energieübertragung aus der Abstimm-

Es ist nunmehr ersichtlich, daß durch Änderung der vorrichtung 63 im Dezimeterbereich, ist eine AusEinstellung der Abstimmvorrichtung 1 ein selbst- gangskoppelschleife 72 in, dem Gehäuse 65 der Abtätiger Übergang von einem Satz von Eingangs- und stimmvorrichtung neben der Spule 64 vorgesehen und Ausgangskreisen auf einen anderen Satz bewirkt mit der Eingangskoppelschleife 296 der Abstimmvorwird. Dieser Übergang erfolgt durch Frequenzwahl 65 richtung 1 b verbunden, Für die Energieübertragung und durch Fortbewegung der Hülse 10 von dem auf die Abstimmvorrichtung 16 in dem die unteren länglichen Ring 16 zu dem Ring 12. In dem unteren Frequenzen umfassenden. Abschnitt des von dem Ende des Frequenzbereiches werden Verbindungen Wandler 36 überdeckten· Abstimmbereiches ist ein von den Eingangs- und Ausgangskreisen zu dem verstellbarer Kopplungskondensator 73 zwischen die Ring 16 hergestellt. Bei höheren Frequenzen wird der 70 Anode 41 der Hochfrequenzverstärkerröhre 38 und

die Eingangsklemme 28b für UKW der Abstimmvorricbtung 1 b eingeschaltet. In diesem Fall liegt eine aperiodische Drossel 74 in der Leitung 35 b, die von der Klemme 28 & zur Ausgangskoppelschleife 32 & verläuft, um zu verhindern, daß der Kondensator 34 & eine Erdung der Anode 41 im oberen Frequenzbereich bewirkt. Ein Kristallgleichrichter 75 ist zwischen· die Ausgangsklemme 33 b der Abstimmvorrichtung 1 b und eine Klemme 76 gelegt. Aperiodische Drosseln 77 und 78 liegen zwischen den Klemmen 76 und Erde bzw. zwischen der Leitung 35 b und: Erde:, um eine Gleichstromrückleitung für den Gleichrichter 75 zu schaffen. Ein Siebkondensator 79¹ für Hochfrequenz liegt ebenfalls zwischen der Klemme 76 und Erde. Die Klemme 76 ist mit einer Ausgangsklemme 80 für Zwischenfrequenz mittels einer Reihenschaltung verbunden, die eine Selbstinduktion. 81 und einen. Kondensator 82 aufweist.

Der Empfänger 36 ist mit einem Hochfrequenzoszillator 83 versehen, der von irgendeiner bekannten Ausführung sein kann, etwa der in Verbindung mit Fig. 6 bis 9 beschriebenen. Die Ausgangsenergie des Oszillators 83 kann von der Abstimmvorrichtung 1 b mittels einer Leitung 84 abgeführt werden, die an eine leitende Sonde 85 angeschlossen ist, die sidi in. das Gehäuse 2 b der Abstimmvorrichtung durch eine öffnung 86 erstreckt.

Wenn der Oszillator 83 und die Abstimmvorrichtungen 1 a, Ib und 63 gemeinsam zwischen dem oberen und unteren Ende des Frequenzbereiches des Empfängers 36 abgestimmt werden, findet ein selbsttätiger Übergang zwischen den Antennen 50 und 49 für UKW bzw. Dezimeterwellen statt.

Die Abstimmvorrichtungen la und Ib wirken als Hohlraumresonatoren im Dezimeterbereich und ergeben somit eine äußerst hohe Kreisgüte. Dies ist sehr vorteilhaft bei den Verstärkerkreisen für Hochfrequenz, da es eine verbesserte Selektivität gewährleistet. Auf diese Weise ist der Hochfrequenzempfänger besser in die Lage versetzt, Zeichen bei oder nahe der Bildfrequenz auszuschließen.

In Fig. 6 ist eine etwas abgeänderte Abstimmvorrichtung 87 dargestellt, die ebenfalls einen äußerst weiten Frequenzbereich zu überdecken vermag, etwa den Bereich von 54 bis 890' Megahertz.

Um den oberen Abschnitt ihres Frequenzbereiches zu erfassen, ist die Abstimmvorrichtung mit einem länglichen, leitenden metallischen Gehäuse 88 versehen, das als ein mehrfach, zusammenhängender Hohlraumresonator für Viertelwellenresonanz bei Frequenzen in der Nähe von 890 Megahertz wirkt. Das dargestellte Resonatorgehäuse ist im Querschnitt rechteckig, wie aus Fig. 7 und: 8 ersichtlich: ist, und ist an den entgegengesetzten Enden mit Stirnwänden 89 und 90 versehen.

Um Resonanz bei verhältnismäßig niedrigen Frequenzen zu erzeugen, ist eine Spule 91 axial in dein Gehäuse 88 angeordnet. Die Spule 91 kann aus Metall bestehen, das auf einen isolierenden rohrförmigen Träger 92 (Fig. 7 und 8) niedergeschlagen oder in anderer Weise in. einem allgemein schraubenförmigen Verlauf ausgebildet ist. Eine dünne Schicht 93 eines verlustarmen dielektrischen Stoffes kann auf die Spule 91 aufgebracht sein, um die Spule zu isolieren und zu schützen, wobei die Schicht so- dünn ist, daß sie durchscheinend ist. Der eine Endabschnitt 94 der Spule 91 ist in diesem Fall mit einem zusammenhängenden zylindrischen metallischen Fortsatz 95 verbunden, der auf den Kern 92 gleichachsig zur Spule gehalfen wird.

Die Abstimmvorrichtung 87 wird mittels eines länglichen Abstimmgliedes 96 abgestimmt, das so angeordnet ist, daß eine Relativbeiwegung zwischen dem Abstimmglied und dem Gehäuse 88 stattfinden kann. Wenn, auch das Abstimmglied 96 verschiedene Formen annehmen kann, so ist es als längliche Hülse dargestellt, die teleskopisch, über die Spule 91 in den zylindrischen Fortsatz geschoben werden, kann.

Die dargestellte Abstimmhülse 96 ist in dem linken

ίο Endabschnitt 97 innen verengt, so· daß sie mit ziemlich engem Gleitsitz auf der Spule 91 aufliegt. Zwar kann die Hülse 96 in manchen Fällen in unmittelbarer leitender Anlage mit der Spule 91 stehen, doch ist vorzuziehen,, die Spule von der Hülse zu isolieren, um einen kapazitiven, Energieaustausch zwischen diesen Teilen vorzunehmen. In diesem Fall bildet der isolierende Überzug 93 die gewünschte Isolation.

Für den oberen Abschnitt des Abstimmbereiches der Abstimmvorrichtung 87 ist eine veränderbare Kapazität zwischen der Abstimmhülse 96 und dem Resonatorgehäuse 88 mittels eines Kopplungsgliedes 98 in Form eines Ringes vorgesehen, der fluchtend mit einer axialen Öffnung 99 angebracht ist. Die Hülse 96 hat an, ihrem äußersten rechten Ende einen erweiterten Endabschnitt 100, der einen ziemlich engen Gleitsitz mit dem Energieübertragungsglied: 98 bildet. Zwischen der Hülse 96 und dem Ring 98 ist eine Isolation 101 vorgesehen, die eine kapazitive Energieübertragung zwischen dem Ring 98 und der Hülse 96 ermöglicht, wenn, die Hülse nach links bewegt wird, um den erweiterten, Endabschnitt 100 in eine Flucht mit dem Ring 98 zu bringen. Der Ring 98 dient somit dazu, die Hülse 96 mit der Stirnwand 90¹ des Hohlraumes am oberen Ende des Abstimmbereiches der Abstimmvcrrichtung 87 zu koppeln.

Um einen Energieübergang zu der Abstimmhülse 96 vorzusehen, ist bei dieser Ausführungsform ein zweites Energieübertragungsglied 102 neben der Hülse 96 im Abstand, von, dem Kupplungsring 98 angeordnet. In diesem Fall nimmt das Energieübertragungsglied 102 die Form eines länglichen Kopplungsringes oder einer Kopplungshülse an, die in dem Gehäuse 88 mittels eines Isolierstückes 103 gehalten wird. Über den Bereich der Relativbewegung zwischen der Hülse 96 und dem Gehäuse 88 befindet sich wenigstens ein Teil der Hülse stets in dem Energieübertragungsglied 102 und ist daher kapazitiv mit dem Ring gekoppelt.

Es ist Vorsorge getroffen für Energieübertragung zu und von dem einen Ende der Spule 91. Während es in manchen Fällen möglich sein, mag, eine Leitung unmittelbar mit der Spule 91 zu verbinden, wird vorzugsweise ein kapazitives Energieübertragungsglied 104 verwendet, das verschiedene Formen annehmen kann, jedoch als leitender metallischer Ring dargestellt ist, der den vom Endabschnitt 94 der Spule ausgehenden, metallischen Zylinder 95 umgibt. Der Überzug 93 auf der Spule bildet eine Isolierung zwischen dem Zylinder 95 und dem Ring 104. Zusätzlich ist ein Luftspalt 105 zwischen, diesen Teilen vorgesehen.

Um einen Energieaustausch zwischen dem Kopplungsring 104 und dem Resonatorgehäuse 88 vorzusehen, sind kapazitive Kopplungsglieder 106 mit dem Ring 104 verbunden. In dem vorliegenden Fall haben die Glieder 106 die Form von Flanschen oder Platten, die an dem Ring angebracht und in engem Abstand von der Stirnwand 89 angeordnet sind. Ein Blatt oder Film 107 eines· verlustarmen, dielektrischen Stoffes, beispielsweise Glimmer, ist vorzugsweise zwischen den Platten 106 und der Stirnwand 89 eingefügt. Aus

Claims (6)

1. 9 10

   einem Isolierstoff hergestellte Schrauben 108 dienen der Abstimmvorrichtung 87 wie der Spule 91, der

   dazu, die Platten 106 an der Stirnwand 89 zu Hülse 96 und den Ringen 102 und 104 eine Resonanz,

   befestigen und den Abstand zwischen den Platten und Die Kapazität zwischen dem Ring 104 und dem Ge-

   der Stirnwand einzustellen. Auf diese Weise kann; die häuse 88 dient dazu, das Verhältnis zwischen den

   kapazitive Kopplung zwischen dem Ring 104 und dem 5 Spannungen der Hochfrequenzanode und des Gitters

   Gehäuse 88 des Hohlraumes eingestellt werden. zu regeln.

   Die Hülse 96 kann längs der Spule 91 mittels eines Wenn die Hülse in die in Fig. 6 gestrichelt darge-Nockens 109 bewegt werden, der auf einer drehbaren stellte Lage bewegt wird, ist die ganze Spule 91 wirk-Regelwelle 110 angebracht ist. Ein biegsamer Isolier- sam zwischen die Ringe 102 und 104 eingeschaltet, stab 111 verbindet die Hülse 96 mit einem Drehzapfen io Somit stellt diese Lage das der tieferen Frequenz 112, der an einem Nockenfolgearm 113 angebracht entsprechende Ende des Abstimmbereiches der Abist, welcher eine Rolle 114 trägt, der durch eine stimmvorrichtung 87 dar.

   Spannfeder 115 gegen, den Nocken 109 gedrückt wird. Wenn die Hülse 96 nach links in die in Fig. 6 Ein Isolierrohr 116 kann auf dem erweiterten Ab- strichpunktiert dargestellte Lage bewegt wird, wird schnitt 100 der Hülse 96 angebracht sein. Ein Längs- 15 die Abstimmvorrichtung auf das der oberen Frequenz schlitz 117 kann in dem Führungsrohr 116 ausgebildet entsprechende Ende ihres Abstimmbereiches eingesein, um den Arm 113 durchtreten zu lassen. stellt. In dieser Lage werden die ganze Spule 91 und Während die Abstimmvorrichtung 87 viele Anweii- ein Teil des Zylinders 95 an ihrem einen Ende von düngen bei verschiedenen Arten von Schaltungen der Hülse 96 umschlossen. Somit ist die Spule 91 erfahren kann, ist sie besonders gut zur Verwendung 20 unwirksam gemacht bzw. abgeschaltet. Die Hülse 96 bei Schaltungen geeignet, die eine Abstimmvorrichtung befindet sich zum großen Teil in dem Resonatormit zwei ungeerdeten Klemmen erfordern, zwischen gehäuse 88, erstreckt sich jedoch teilweise in den denen die Abstimmvorrichtung einen Resonanzkreis Ring 98. Bei dieser Stellung der Hülse 96 hat das aufweist. Diese beiden ungeerdeten Klemmen werden Gehäuse die Resonanz eines mehrfach zusammen-VDIi den Ringen 102 und 104 gebildet. 25 hängenden \^riertelwellenlängenhohlraums, der durch Wie in Fig. 6 dargestellt, ist die Abstimmvorrich- die wirksame Kapazität zwischen den Stirnwänden tung 87 in einen Oszillatorkreis 118 eingeschaltet, 89 und 90 belastet ist, die zusammengesetzt ist aus der in dem Frequenzwandlerteil, eines Rundfunk- den Kapazitäten zwischen dem Ring 98 und der Hülse empfänger» beispielsweise, verwendet werden kann. 96, zwischen der Hülse 96 und dem Zylinder 95, Der Oszillator 118 enthält eine Elektronenröhre in 30 zwischen dem Zylinder 95 und dem Ring 104 und Form einer Triode 119, die eine Kathode 1.20, eine zwischen dem Ring 104 und der Stirnwand 89, die Kathodenheizung 121, eine Anode 122 und ein Gitter sämtlich in Reihe geschaltet sind. Die Hülse 96 und 123 aufweist. Breite Bandleiter 124 und 125 können der Zylinder 95 bilden zusammen einen axialen Dorn, dazu dienen, die Anode 122 und das Gitter 123 mit der sich in den Hohlraumresonator 88 zwischen den den Ringen 104 und 102 zu verbinden. Die Betriebs- 35 Stirnwänden 89 und 90 erstreckt. Hochfrequenzspanspannung wird der Anode 122 mittels einer aperi- nung tiitt zwischen den Ringen 102 und 104 wegen odischen Drossel 126 und der Widerstände 127 und ihres Abstände« längs der Achse des Rescwiator-128 zugeführt, die in Reihe zwischen die Anode und gehäuses 88 auf.

   eine Anschlußklemme 129 für das positive Anoden- Bei Bewegung der Hülse 96 aus der strich-

   potential eingeschaltet ist. Ein Nebenschlußkonden- 40 punktierten Stellung in Fig. 6 nach rechts wird die

   sator 130 kann zwischen die Klemme 129 und Erde Hülse weiter in den Ring 98 hineinbewegt, wodurch

   gelegt sein. Die Energie kann von der Anode 122 zu die Kapazitäten zwischen dem Ring und der Hülse

   einer Ausgangsklemme 131 mittels eines Kopplungs- vergrößert werden. Durch die Bewegung der Hülse

   kondensators 132 übertragen werden. Ein Widerstand 96 wird der linke Endabschnitt 94 der Spule 91 frei-

   133 für die Gittervorspannung verbindet im vor- 45 gelegt und. der erweiterte Abschnitt 100 der Hülse aus

   liegenden Fall das Gitter 123 mit Erde. dem Ring 98 herausbewegt. Dementsprechend findet

   Damit die Kathode 120 unabhängig über dem Erd- ein allmählicher Übergang von Hohlraumresonanz zu

   potential liegen kann, ist sie durch eine aperiodische Spulenresonanz statt.

   Drossel 134 mit Erde verbunden. In gleicher Weise Die Hülse 96 wirkt als starke Belastung für den

   liegt eine aperiodische Drossel 135 in Reihe mit der 50 von der Hülse umschlossenen Teil der Spule. Dem-

   Kathodenheizung 121. entsprechend verhindert die Hülse weitgehend das

   Wenn die Hülse die in Fig. 6 voll ausgezogene Auftreten von störenden Neben resonanzen in dem

   Stellung einnimmt, ist die Abstimmvorrichtung 87 unwirksamen Teil der Spule 91.

   auf einen Zwischenpunkt in ihrem Frequenzbereich Es ist offensichtlich, daß der Gütefaktor oder die

   abgestimmt. Der erweiterte Abschnitt 100 der Hülse 55 Kreisgüte der Abstimmvorrichtimgen nach der Erfin-

   ist aus dem Ring 98 herausgezogen, mit dem Er- dung über den ganzen Abstimmbereich auf einem

   gebnis, daß die Impedanz zwischen der Hülse 96 und hohen Wert gehalten wird. Dies ist weitgehend auf

   dem Gehäuse 88 gering ist. Der in der Hülse 96 be- den Umstand zurückzuführen, daß die Abstimmvor-

   findliche Teil der Spule 91 ist kapazitiv mit der Hülse richtungen sich in dem Abschnitt der hohen

   gekoppelt, und die Hülse ist ihrerseits kapazitiv mit 60 Frequenzen des Abstimmbereiches als Hohlraum-

   dem der Energieübertragung dienenden Ring 102 ge- resonatoren verhalten, koppelt. Am anderen Ende der Spule ist der Zylinder
   kapazitiv mit dem Ring 104 gekoppelt. Somit ist

   der zwischen dem Ring 104 und der Hülse 96 befind- Patentansprüche: liehe Teil der Spule wirksam zwischen die Anode 122 65

   und das Gitter 123 der Oszillatorröhre 119 einge- i. Breitbaiidabstimmvorriclitung mit einem

   schaltet. Offenbar bildet die Induktivität der Spule relativ zu einem Selbstinduktionselement verstell-

   zusammen mit der Kapazität zwischen der Anode baren kapazitiven Abstimmglied, dessen Verstel-

   und dem Gitter 123 zusammen mit den verschie- lung eine Änderung der wirksamen Selbstinduktion

   denen verteilten Kapazitäten zwischen diesen Zeilen 70 des Selbstinduktionselementes bewirkt, dadurch

   gekennzeichnet, daß das Abstimmglied und die Selbstinduktionsspule, vorzugsweise konzentrisch, in einem Gehäuse angeordnet sind, wobei für einen (hochfrequenteren.) Teil der Bewegungsbahn des Abstimmgliedes dasselbe, mit dem Gehäuse einen Hohlraumresonator bildet, während für den anderen, (niederfrequenteren) Teil der Bewegungsbahn die Abstimmung in erster Linie durch die Änderung der wirksamen Induktivität der Spule stattfindet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn (5, 95) aus leitendem Stoff axial an der einen. Stirnwand des Gehäuses angebracht ist und die Spule (6, 91) in axialer Verlängerung des Doms liegt, daß das Abstimmglied die Form einer länglichen leitenden Hülse (!.(λ, 96) hat, welche die Spule und den Dorn beliebig weit zu umschließen vermag, daß die andere Stirnwand des Gehäuses eine Öffnung für den Durchtritt der Hülse aufweist und daß ein Ring (12, 98) für die kapazitive Kopplung an dieser Stirnwand mit der Öffnung fluchtend angebracht ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energieübertragungsglied (16, 102) in der Achsrichtung mit dem Kopplungsring fluchtend angebracht ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Spule abgelegene Ende der Hülse (10, 96) einen größeren Außendurchmesser als das der Spule benachbarte Ende hat.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingangsschleife und eine Ausgangsschleife in dem Hohlraumresonator vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Spule kapazitiv mit einer Stirnwand des Gehäuses gekoppelt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentanmeldung L 5082 VIIIa/21a⁴;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 645 718;
   britische Patentschrift Nr. 554 SSO-französische Patentschrift Nr. 1 049 282.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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